采用ARM的LED公告板硬件電路剖析

　　近年來，LED 電子顯示屏作為一種高科技產(chǎn)品日益引起人們的重視。它可以實(shí)時(shí)顯示或循環(huán)播放文字、圖形和圖像信息，具有顯示方式豐富、觀賞性強(qiáng)、顯示內(nèi)容修改方便、亮度高、顯示穩(wěn)定且壽命長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。隨著LED 顯示屏行業(yè)的不斷發(fā)展， 人們對(duì)LED 顯示屏的控制要求越來越高，尤其是LED 顯示屏的遠(yuǎn)程控制，傳統(tǒng)的單個(gè)LED 顯示屏的控制已經(jīng)很難滿足多個(gè)LED 顯示屏的應(yīng)用場(chǎng)合。

　　目前，校園內(nèi)的LED 公告板的使用越來越多，用于各類通知的宣傳和傳播，但其控制仍是以單塊LED 公告板控制為主流，操作和更新顯示屏信息十分不方便。在這種背景下，本設(shè)計(jì)對(duì)目前校園內(nèi)的LED 公告板系統(tǒng)進(jìn)行研究和改進(jìn)，在原有的LED 公告板基礎(chǔ)上加入了ZigBee 收發(fā)模塊，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM器件，使用了觸摸屏技術(shù)和ZigBee 無線傳輸技術(shù)的校園LED 公告板系統(tǒng)。

　　控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

　　S3C2440 處理器主控板模塊

　　在此硬件平臺(tái)上嵌入Linux 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，進(jìn)行校園整個(gè)LED 公告板系統(tǒng)的管理和控制。S3C2440 芯片支持觸摸屏接口，其包含觸摸屏控制器、四個(gè)外部晶體管，還有一個(gè)外部電壓源。觸摸屏接口控制，選擇控制信號(hào)（nYPON、YMON、nXPON、XMON）和模擬引腳與觸摸屏面板的引腳和外部晶體管相連。

　　PS2 鍵盤模塊

　　PS2 鍵盤傳輸協(xié)議是以下面的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模? 個(gè)起始位（總是邏輯0），8 個(gè)數(shù)據(jù)位（低位在前），1 個(gè)奇偶校驗(yàn)位（奇校驗(yàn)），1 個(gè)停止位（總是邏輯1），1 個(gè)應(yīng)答位（僅用于在主機(jī)對(duì)設(shè)備的通信中）。鍵盤的發(fā)送時(shí)序如圖2 所示。

　　四線電阻式觸摸屏模塊

　　四線電阻式觸摸屏是電阻式觸摸屏中應(yīng)用最廣、最普及的一種。其結(jié)構(gòu)由下線路導(dǎo)電ITO 層和上線路導(dǎo)電ITO 層組成，中間由細(xì)微絕緣點(diǎn)隔開。當(dāng)觸摸屏表面無壓力時(shí)，上下線路成開路狀態(tài)；一旦有壓力施加到觸摸屏上，上下線路導(dǎo)通，控制器通過下線路導(dǎo)電ITO 層在X 坐標(biāo)方向上施加驅(qū)動(dòng)電壓， 通過上線路導(dǎo)電ITO 層上的探針偵測(cè)X 方向上的電壓， 由此推算出觸點(diǎn)的X 坐標(biāo)，通過控制器改變施加電壓的方向，同理可測(cè)出觸點(diǎn)的Y 坐標(biāo)，從而明確觸點(diǎn)的位置。其等效電路如圖3 所示。

　　圖3 四線電阻式觸摸屏的等效電路。

　　ZigBee 無線傳輸模塊

　　ZigBee 通信模塊選用順舟科技的SZ05 模塊，處理器與通信模塊通過RT1_TX 和RT1_RX 引腳連接，在叫號(hào)終端中應(yīng)用的通信模塊選用終端節(jié)點(diǎn)工作模式（即把通信模塊上的DS 引腳接地）。ZigBee 無線傳輸模塊與主控制板的連接如圖4 所示。

　　圖4 ZigBee 無線模塊與主控制電路連接圖。

　　這里ZigBee 構(gòu)成一個(gè)星型網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)類型， 發(fā)送模式設(shè)置為主從模式，波特率選擇為9600，數(shù)據(jù)位設(shè)置為8+0+1.使用ZigBee 無線傳輸模塊實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)顯示信息傳遞與更新， 避免了使用基于中國(guó)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的GSM/GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸而帶來在信息更新時(shí)的額外開銷費(fèi)用。